第二章 第二节 第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响 课时对点练(含答案)

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名称 第二章 第二节 第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响 课时对点练(含答案)
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文件大小 446.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2022-12-20 20:40:19

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文档简介

第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响
INCLUDEPICTURE "\\\\张梦梦\\d\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\课时对点练.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "\\\\张梦梦\\d\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\课时对点练.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\课时对点练.TIF" \* MERGEFORMATINET
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题组一 温度对化学平衡的影响
1.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是(  )
A.a>b B.a=b
C.a2.反应2A(g)2B(g)+C(g) ΔH>0,达平衡时要使v正降低,c(A)增大,应采取的措施是(  )
A.加压 B.减压
C.加催化剂 D.降温
3.在一密闭容器中,发生可逆反应:3A(g)3B+C(正反应为吸热反应),平衡时,升高温度,气体的平均相对分子质量有变小的趋势,则下列判断正确的是(  )
A.B和C可能都是固体 B.B和C一定都是气体
C.若C为固体,则B一定是气体 D.B和C不可能都是气体
题组二 多因素对化学平衡影响的分析
4.对于可逆反应2A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g)
ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是(  )
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v正减小
③压强增大一倍,平衡不移动,v正、v逆不变
④增大B的浓度,v正>v逆
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
5.已知反应:COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,其中能提高COCl2转化率的是(  )
A.①②④ B.①④⑥
C.②③⑤ D.③⑤⑥
6.(2021·辽宁,11)某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s)Y(s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是(  )
A.升高温度,若c(Z)增大,则ΔH>0
B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小
C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后c(Z)增大
D.加入一定量氩气,平衡不移动
7.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(  )
选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较
A 升高温度 X的转化率变小
B 增大压强(压缩体积) X的浓度变小
C 充入一定量Y Y的转化率增大
D 使用适当催化剂 X的体积分数变小
题组三 化学平衡移动的相关图像
8.已知反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) ΔH<0,下图中,a、b曲线分别表示在不同条件下,A与B反应生成D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线),可采取的措施是(  )
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①增大A的浓度 ②升高温度 ③增大D的浓度
④加入催化剂 ⑤恒温下,缩小反应容器体积
⑥加入稀有气体,保持容器内压强不变
A.①②③ B.④⑤
C.③④⑤ D.④⑤⑥
9.I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)I(aq),某I2、KI混合溶液中,I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法不正确的是(  )
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A.温度为T1时,向该平衡体系中加入KI固体,平衡正向移动
B.I2(aq)+I-(aq) I(aq)的ΔH<0
C.若T1时,反应进行到状态d时,一定有v正>v逆
D.状态a与状态b相比,状态b时I2的转化率更高
10.如图是可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断下列说法正确的是(  )
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A.正反应是放热反应 B.D可能是气体
C.逆反应是放热反应 D.A、B、C、D均为气体
题组四 勒夏特列原理的应用
11.下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是(  )
①夏天,打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体 ②浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体 ③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中,混合气体的颜色变浅
⑤使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率
⑥合成氨时,将氨液化分离,可提高原料利用率
A.①②③④⑥ B.④⑤⑥
C.①③④⑤ D.③④⑥
INCLUDEPICTURE "\\\\张梦梦\\d\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "\\\\张梦梦\\d\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMATINET
12.(2021·湖南,11改编)已知:A(g)+2B(g)3C(g) ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B发生反应,t1时达到平衡状态Ⅰ,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(  )
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A.容器内压强不变,表明反应达到平衡B.t2时改变的条件:向容器中加入C
C.平衡时A的体积分数φ:φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)D.平衡常数K:K(Ⅱ)13.(2022·郑州高二检测)N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可以发生以下反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。T1温度时,向密闭容器中通入N2O5,部分实验数据见下表:
时间/s 0 500 1 000 1 500
c(N2O5)/(mol·L-1) 5.00 3.52 2.50 2.50
下列说法不正确的是(  )
A.500 s内,N2O5的分解速率为2.96×10-3 mol·L-1·s-1
B.T1温度下的平衡常数K1=125,平衡时N2O5的转化率为50%
C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1D.达到平衡后,其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的,则再次达到平衡时,c(N2O5)>5.00 mol·L-1
14.密闭容器中发生如下反应:A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0,根据速率—时间图像,回答下列问题。
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(1)下列时刻所改变的外界条件分别是t1______;t3________;t4________。
(2)物质A的体积分数最大的时间段是________。
(3)上述图像中C的体积分数相等的时间段是________。
(4)反应速率最大的时间段是________。
(5)t0~t1、t3~t4、t5~t6时间段的平衡常数K0、K3、K5的关系为________________________。
15.现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为________(填“吸热”或“放热”)反应,且m+n______(填“>”“=”或“<”)p。
(2)减压使容器体积增大时,A的质量分数__________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(3)若容积不变加入B,则A的转化率__________,B的转化率__________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将__________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量__________。
第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响
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题组一 温度对化学平衡的影响
1.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是(  )
A.a>b B.a=b
C.a答案 A
解析 该反应为放热反应,绝热下进行反应,温度升高,平衡左移,所以绝热平衡时Br2(g)的转化率低于恒温平衡时的转化率,即a>b。
2.反应2A(g)2B(g)+C(g) ΔH>0,达平衡时要使v正降低,c(A)增大,应采取的措施是(  )
A.加压 B.减压
C.加催化剂 D.降温
答案 D
3.在一密闭容器中,发生可逆反应:3A(g)3B+C(正反应为吸热反应),平衡时,升高温度,气体的平均相对分子质量有变小的趋势,则下列判断正确的是(  )
A.B和C可能都是固体
B.B和C一定都是气体
C.若C为固体,则B一定是气体
D.B和C不可能都是气体
答案 C
解析 正反应吸热,升温,平衡右移。若B、C都为固体,则气体的相对分子质量不变,故A错误;若C为固体,B为气体,平衡右移,气体的总质量减小,总物质的量不变,气体的平均相对分子质量减小,故B错误、C正确;若B、C都是气体,平衡右移,气体的总质量不变,总物质的量增加,则平均相对分子质量减小,故D错误。
题组二 多因素对化学平衡影响的分析
4.对于可逆反应2A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g)
ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是(  )
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v正减小
③压强增大一倍,平衡不移动,v正、v逆不变
④增大B的浓度,v正>v逆
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
答案 B
解析 ①A是固体,增大A的量对平衡无影响,错误;②升高温度,v正、v逆均增大,但v逆增大的程度大,平衡向逆反应方向移动,错误;③压强增大平衡逆向移动,但v正、v逆都增大,错误;④增大B的浓度,平衡向正反应方向移动,v正>v逆,正确;⑤加入催化剂,平衡不移动,错误。
5.已知反应:COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,其中能提高COCl2转化率的是(  )
A.①②④ B.①④⑥
C.②③⑤ D.③⑤⑥
答案 B
解析 ②恒容通入惰性气体,平衡不移动;③增加CO浓度,平衡左移,COCl2转化率降低;⑤加入催化剂,平衡不移动。
6.(2021·辽宁,11)某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s)Y(s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是(  )
A.升高温度,若c(Z)增大,则ΔH>0
B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小
C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后c(Z)增大
D.加入一定量氩气,平衡不移动
答案  C
解析  根据勒夏特列原理可知,升高温度,化学平衡向着吸热反应方向移动,而c(Z)增大,说明平衡正向移动,故ΔH>0,A正确;加入一定量Z,Z的浓度增大,平衡逆向移动,故达新平衡后m(Y)减小,B正确;加入等物质的量的Y和Z,Z的浓度增大,平衡逆向移动,由于X、Y均为固体,故K=c(Z),达新平衡后c(Z)不变,C错误;加入一定量氩气,Z的浓度保持不变,故正、逆反应速率不变,平衡不移动,D正确。
7.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(  )
选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较
A 升高温度 X的转化率变小
B 增大压强(压缩体积) X的浓度变小
C 充入一定量Y Y的转化率增大
D 使用适当催化剂 X的体积分数变小
答案 A
解析 升高温度,平衡向吸热反应的方向移动,即逆向移动,X的转化率变小,A项正确;增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,即正向移动,X的物质的量减小,但由于容器体积减小,各组分的浓度均比原平衡时的大,B项错误;增大一种反应物的浓度,能够提高另一种反应物的转化率,而其本身的转化率降低,C项错误;催化剂只能改变反应速率,不能影响平衡状态,故各物质的体积分数不变,D项错误。
题组三 化学平衡移动的相关图像
8.已知反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) ΔH<0,下图中,a、b曲线分别表示在不同条件下,A与B反应生成D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线),可采取的措施是(  )
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①增大A的浓度 ②升高温度 ③增大D的浓度
④加入催化剂 ⑤恒温下,缩小反应容器体积
⑥加入稀有气体,保持容器内压强不变
A.①②③ B.④⑤
C.③④⑤ D.④⑤⑥
答案 B
解析 根据题图可知曲线b(实线)变为曲线a(虚线)时,平衡未发生移动且反应速率加快了。①增大A的浓度、②升高温度、③增大D的浓度,平衡均发生移动,D的体积分数发生改变;⑥加入稀有气体,保持容器内压强不变,因为压强不变,体积变大,所以浓度变小,速率变小,与图像不一致;④加入催化剂,反应速率加快,同时平衡不移动,与图像一致;⑤恒温下,缩小反应容器体积,浓度增大,速率加快,又因为方程式左右两边气体的化学计量数之和相等,所以平衡不移动,与图像一致。
9.I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)I(aq),某I2、KI混合溶液中,I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法不正确的是(  )
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A.温度为T1时,向该平衡体系中加入KI固体,平衡正向移动
B.I2(aq)+I-(aq) I(aq)的ΔH<0
C.若T1时,反应进行到状态d时,一定有v正>v逆
D.状态a与状态b相比,状态b时I2的转化率更高
答案 D
解析 加入KI固体,c(I-)增大,平衡正向移动,A项正确;由图可知,温度越高,c(I)越小,则升高温度,平衡逆向移动,正反应为放热反应,ΔH<0,B项正确;T1时,反应进行到状态d时,c(I)小于平衡时浓度,则平衡向正反应方向移动,则一定有v正>v逆,C项正确;a、b均为平衡点,a点温度低,该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,则状态a时I2的转化率更高,D项错误。
10.如图是可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断下列说法正确的是(  )
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A.正反应是放热反应 B.D可能是气体
C.逆反应是放热反应 D.A、B、C、D均为气体
答案 A
题组四 勒夏特列原理的应用
11.下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是(  )
①夏天,打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体 ②浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体 ③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中,混合气体的颜色变浅
⑤使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率
⑥合成氨时,将氨液化分离,可提高原料利用率
A.①②③④⑥ B.④⑤⑥
C.①③④⑤ D.③④⑥
答案 A
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12.(2021·湖南,11改编)已知:A(g)+2B(g)3C(g) ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B发生反应,t1时达到平衡状态Ⅰ,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(  )
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A.容器内压强不变,表明反应达到平衡
B.t2时改变的条件:向容器中加入C
C.平衡时A的体积分数φ:φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)
D.平衡常数K:K(Ⅱ)答案 B
解析 容器内发生的反应为A(g)+2B(g)3C(g),该反应是气体分子数不变的可逆反应,所以在恒温恒容条件下,气体的压强始终保持不变,则容器内压强不变,不能说明反应达到平衡状态,A错误;根据图像变化曲线可知,t2~t3过程中,t2时v正′瞬间不变,平衡过程中不断增大,则说明反应向逆反应方向移动,且不是“突变”图像,属于“渐变”过程,所以排除温度与催化剂等影响因素,改变的条件为向容器中加入C,B正确;最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1∶3,当向体系中加入C时,平衡逆向移动,最终A和B各自物质的量增加的比例为1∶2,因此平衡时A的体积分数:φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ),C错误;平衡常数K与温度有关,因该反应在恒温条件下进行,所以K保持不变,D错误。
13.(2022·郑州高二检测)N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可以发生以下反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。T1温度时,向密闭容器中通入N2O5,部分实验数据见下表:
时间/s 0 500 1 000 1 500
c(N2O5)/(mol·L-1) 5.00 3.52 2.50 2.50
下列说法不正确的是(  )
A.500 s内,N2O5的分解速率为2.96×10-3 mol·L-1·s-1
B.T1温度下的平衡常数K1=125,平衡时N2O5的转化率为50%
C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1D.达到平衡后,其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的,则再次达到平衡时,c(N2O5)>5.00 mol·L-1
答案 C
解析 A项,500 s内,N2O5的浓度变化量为(5.00-3.52) mol·L-1=1.48 mol·L-1,v(N2O5)==2.96×10-3 mol·L-1·s-1;B项,分析如下:
      2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)
起始浓度/
(mol·L-1)   5.00    0    0
转化浓度/
(mol·L-1)   2.50 5.00   1.25
平衡浓度/
(mol·L-1) 2.50     5.00   1.25
K1===125,平衡时N2O5的转化率为50%;C项,该反应的正反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大,故K1>K2;D项,达到平衡后,其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的,相当于增大压强,平衡向左移动,则c(N2O5)>5.00 mol·L-1。
14.密闭容器中发生如下反应:A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0,根据速率—时间图像,回答下列问题。
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(1)下列时刻所改变的外界条件分别是t1______;t3________;t4________。
(2)物质A的体积分数最大的时间段是________。
(3)上述图像中C的体积分数相等的时间段是________。
(4)反应速率最大的时间段是________。
(5)t0~t1、t3~t4、t5~t6时间段的平衡常数K0、K3、K5的关系为________________________。
答案 (1)升高温度 使用催化剂 减小压强 (2)t5~t6 (3)t2~t3、t3~t4 (4)t3~t4
(5)K0>K3=K5
15.现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为________(填“吸热”或“放热”)反应,且m+n______(填“>”“=”或“<”)p。
(2)减压使容器体积增大时,A的质量分数__________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(3)若容积不变加入B,则A的转化率__________,B的转化率__________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将__________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量__________。
答案 (1)放热 > (2)增大 (3)增大 减小 (4)减小 (5)不变
解析 反应mA(g)+nB(g)pC(g)达到平衡后,升高温度时,B的转化率变大,说明平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应;减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,即m+n>p,A的质量分数增大;若容积不变加入B,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大;升高温度,平衡向正反应方向移动,c(C)增大,c(B)减小,即减小;加入催化剂,平衡不移动,混合物的总物质的量不变。